定位置停止装置
【課題】列車を目標停止位置で確実に停止させる。
【解決手段】定位置停止装置１０は、路線データベース１３の路線データ１３Ａ、列車の速度を計測する速度センサ１０１からの速度情報１０１ａ、地上子１０２からの受信情報１０２ａに基づき、列車の現在位置から目標停止位置までの停止速度パターン１４Ａを作成する停止速度パターン作成部１４と、列車に設置された滑走検知装置１０４がその列車の滑走を検知すると、停止速度パターン１４Ａの速度より低速な滑走停止速度パターン１５Ａを作成する滑走停止速度パターン作成部１５と、滑走停止速度パターン１５Ａまたは停止速度パターン１４Ａに従って列車の速度を制御する速度制御部１２とを備えた。
【解決手段】定位置停止装置１０は、路線データベース１３の路線データ１３Ａ、列車の速度を計測する速度センサ１０１からの速度情報１０１ａ、地上子１０２からの受信情報１０２ａに基づき、列車の現在位置から目標停止位置までの停止速度パターン１４Ａを作成する停止速度パターン作成部１４と、列車に設置された滑走検知装置１０４がその列車の滑走を検知すると、停止速度パターン１４Ａの速度より低速な滑走停止速度パターン１５Ａを作成する滑走停止速度パターン作成部１５と、滑走停止速度パターン１５Ａまたは停止速度パターン１４Ａに従って列車の速度を制御する速度制御部１２とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば列車を予め定められた位置に停止させる定位置停止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
定位置停止装置は、例えば鉄道分野において列車の運転装置に用いられており、列車が速度制御開始位置を通過すると、列車走行位置から目標停止位置までの位置に応じた目標走行速度を示す停止速度パターンを作成し、列車の走行速度が停止速度パターンに追従するよう列車のブレーキ装置を制御している。このとき、定位置停止装置は、所定の間隔で路線上の特定位置に設けられた地上子を通過した際の位置情報に、列車の車輪回転数から算出した走行距離を加算することで列車走行位置を算出している。
一方、雨天時や列車減速時などの条件においては、列車が滑走しやすくブレーキ装置の制御が難しい。特許文献１の自動列車制御装置によれば、列車の滑走が発生すると制限速度を低下させて減速を行うことで列車を停止させる構成が開示されている。特許文献２の列車自動運転装置によれば、過去の走行記録を参照し、空転・滑走が頻発している区間では、事前に走行速度を目標速度より低めに調整し、空転・滑走が繰返し発生することを抑制するように構成して列車の滑走に対応する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−２４９４０１号公報
【特許文献２】特開平５−４２８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の定位置停止装置は、列車が滑走すると、正確な走行距離が算出できずに列車走行位置を正しく認識できなくなるため、例えば図１１に示すように列車が地上子を目標走行速度超過で地上子を通過して目標停止位置を超えた位置で停止（オーバーラン）したり、図１２に示すように列車が次の地上子を通過する前の位置で停止してしまったりする。その結果、目標停止位置（定位置）で列車を停止させることができないという課題があった。また、特許文献１の自動列車制御装置は、制限速度を低下させるのみで高精度な定位置停止制御を行えないため、上記の課題を解決することができない。さらに、特許文献２の列車自動運転装置は、全ての空転・滑走の発生を抑制できるとは限らず、上記の課題を解決することができない。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、列車を目標停止位置で確実に停止させる定位置停止装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る定位置停止装置は、列車の路線上に設置される地上子の設置位置と列車の目標停止位置を路線データとして記憶する路線データベースと、路線データベースの路線データ、列車の速度を計測する速度センサからの速度情報、地上子からの受信情報に基づき、列車の現在位置から目標停止位置までの停止速度パターンを作成する停止速度パターン作成部と、列車に設置された滑走検知装置がその列車の滑走を検知すると、停止速度パターン作成部からの停止速度パターンの速度より低速な滑走停止速度パターンを作成する滑走停止速度パターン作成部と、滑走停止速度パターン作成部の滑走停止速度パターンまたは停止速度パターンに従って列車の速度を制御する制御部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る定位置停止装置によれば、列車の滑走を検知すると、停止速度パターンの速度より低速な滑走停止速度パターンに追従させて列車の走行速度を抑制するよう構成したことにより、列車が滑走した場合でも、地上子を通過する際に目標走行速度近傍で通過し、地上子通過後の停止制御の手遅れを防ぐことができる。その結果、列車を目標停止位置で確実に停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る定位置停止装置を含む列車停止システムの構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る定位置停止装置の処理動作を示すフロー図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る定位置停止装置を用いた定位置停止制御の一例を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る定位置停止装置を用いた定位置停止制御の一例を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る定位置停止装置を用いた定位置停止制御の他の例を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る定位置停止装置を含む列車停止システムの構成を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係る定位置停止装置を用いた定位置停止制御の一例を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態４に係る定位置停止装置を含む列車停止システムの構成を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態４に係る定位置停止装置における推定滑走距離の算出方法を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態４に係る定位置停止装置を用いた定位置停止制御の一例を示す図である。
【図１１】従来の定位置停止装置を用いた定位置停止制御の一例を示す図である。
【図１２】従来の定位置停止装置を用いた定位置停止制御の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１の定位置停止装置１０を含む列車停止システム１の構成を示している。列車停止システム１は、定位置停止装置１０、速度センサ１０１、地上子１０２、車上子１０３、滑走検知装置１０４、ブレーキ装置１０５で構成されており、地上子１０２は路線上に配置され、地上子１０２以外は列車に搭載されている。
【００１０】
速度センサ１０１は、自列車の走行速度を測定し、測定値を速度情報１０１ａとして出力するよう機能する。
地上子１０２と車上子１０３は、列車が地上子１０２上を通過するとき列車に搭載された車上子１０３と通信接続され、地上と車上との間で通信を行う通信装置として機能する。地上子１０２は、路線上にユーザ任意の間隔で複数配置されており、例えば列車がその設置位置を通過する際、車上子１０３へ位置情報を伝送する。車上子１０３は、地上子１０２から受信した位置情報を地上子受信情報１０２ａとして出力する。
【００１１】
滑走検知装置１０４は、自列車の車輪の回転速度を監視することによって滑走を検知するよう機能し、滑走を検知すると滑走検知情報１０４ａを出力する。
ブレーキ装置１０５は、定位置停止装置１０からのブレーキ指令信号１０ａ（制御信号）に従って自列車車輪の回転を抑制するよう機能する。
【００１２】
定位置停止装置１０は、停止速度パターン演算部１１と速度制御部１２（制御部）で構成されており、速度センサ１０１からの速度情報１０１ａ、車上子１０３で受信した位置情報としての地上子受信情報１０２ａ、滑走検知装置１０４からの滑走検知情報１０４ａに基づきブレーキ装置１０５を制御して列車の走行速度を抑制するものである。
【００１３】
停止速度パターン演算部１１は、路線データベース１３、停止速度パターン作成部１４、滑走停止速度パターン作成部１５で構成されている。
路線データベース１３は、自列車の運行情報を示す路線データ１３Ａとして各目標停止位置１３ｂと各地上子設置位置１３ｃを保持している。
【００１４】
停止速度パターン作成部１４は、停止速度パターン作成用の目標減速度βを保持しており、目標減速度β、速度情報１０１ａ、地上子受信情報１０２ａ、路線データ１３Ａに基づき、自列車の位置に応じた目標走行速度を算出して停止速度パターン１４Ａを作成するよう機能する。停止速度パターン作成部１４は、例えば、地上子１０２からの地上子受信情報１０２ａにより自列車の現在位置情報を取得し、自列車の現在位置が目標停止位置から所定の距離以内になると、後述のように停止速度パターン１４Ａを作成し、速度制御部１２へ停止速度パターン１４Ａを出力する。
また、停止速度パターン作成部１４は、滑走検知装置１０４からの滑走検知情報１０４ａに基づき自列車に設置された滑走検知装置１０４がその列車の滑走を検知したと判定すると、路線データ１３Ａと停止速度パターン１４Ａを滑走停止速度パターン作成部１５に出力するよう機能する。
【００１５】
滑走停止速度パターン作成部１５は、停止速度パターン作成部１４からの路線データ１３Ａと停止速度パターン１４Ａに基づき、停止速度パターン１４Ａの目標走行速度（第１の目標走行速度）より低速な目標走行速度（第２の目標走行速度）を示す滑走停止速度パターン１５Ａを作成するよう機能する。滑走停止速度パターン作成部１５は、例えば、列車の進行方向前方に設置されている地上子１０２における通過目標走行速度１４ｂを算出し、その通過目標走行速度１４ｂを現在位置から地上子設置位置１３ｃまでの滑走停止速度パターン１５Ａとし、その滑走停止速度パターン１５Ａを速度制御部１２へ出力する。
また、滑走停止速度パターン作成部１５は、停止速度パターン作成部１４を介して自列車の現在位置情報を取得すると、停止速度パターン作成部１４からの目標減速度β、速度情報１０１ａ、自列車の現在位置情報、路線データ１３Ａに基づき、地上子設置位置１３ｃから目標停止位置１３ｂまでの間の目標走行速度を再計算し、滑走停止速度パターン１５Ａを作成するよう機能する。
【００１６】
次に、実施の形態１の定位置停止装置１０の処理動作について図２を用いて説明する。
定位置停止装置１０は、例えば目標停止位置１３ｂから所定の距離に配置された地上子１０２からの地上子受信情報１０２ａを車上子１０３を介して取得すると定位置停止制御を開始する。
定位置停止装置１０の停止速度パターン作成部１４は、地上子受信情報１０２ａに基づき自列車の現在位置を取得すると、路線データベース１３から路線データ１３Ａの目標停止位置１３ｂを取得し、自列車の現在位置から目標停止位置１３ｂまでの残走距離ｄを算出する。停止速度パターン作成部１４は、残走距離ｄと目標減速度βを用いて、例えば下記式（１）により停止速度パターン（Ｖｐ）１４ａを作成する（ステップＳＴ２０１）。
ただし、式（１）において、目標減速度βは列車走行速度や残走距離ｄによらず一定値であり、停止速度パターン（Ｖｐ）１４ａは残走距離ｄの地点における停止速度パターン１４Ａ上の速度を示している。
【００１７】
停止速度パターン作成部１４は、滑走検知装置１０４からの滑走検知情報１０４ａの変化を利用し、自列車が滑走開始を検知したかを判定する（ステップＳＴ２０２）。
停止速度パターン作成部１４は、自列車の滑走を検知していないと判定した場合（ステップＳＴ２０２“ＮＯ”）、停止速度パターン（Ｖｐ）１４ａを速度制御部１２へ出力する。速度制御部１２は、停止速度パターン作成部１４からの停止速度パターン（Ｖｐ）１４ａと速度センサ１０１からの速度情報１０１ａに基づき、現在の自列車位置における目標走行速度（第１の目標走行速度）と自列車の実走行速度を比較し、実走行速度が目標走行速度に追従するようブレーキ指令を行う（ステップＳＴ２０３）。速度制御部１２は、速度情報１０１ａに基づいて自列車が停車したかを判定（ステップＳＴ２０４）し、自列車が停車したと判定した場合（ステップＳＴ２０４“ＹＥＳ”）、定位置停止制御を終了する。速度制御部１２は、自列車が停車していないと判定した場合（ステップＳＴ２０４“ＮＯ”）、ステップＳＴ２０２からの処理を繰り返す。
【００１８】
停止速度パターン作成部１４は、自列車の滑走を検知したと判定した場合（ステップＳＴ２０２“ＹＥＳ”）、滑走検知装置１０４からの滑走検知情報の変化を利用し、滑走終了を検知したかを判定する（ステップＳＴ２０５）。
停止速度パターン作成部１４は、滑走終了を検知していないと判定した場合（ステップＳＴ２０５“ＮＯ”）、停止速度パターン（Ｖｐ）１４ａを速度制御部１２へ出力する。速度制御部１２は、停止速度パターン作成部１４からの停止速度パターン（Ｖｐ）１４ａと速度センサ１０１からの速度情報１０１ａに基づき、現在の自列車位置における目標走行速度（第１の目標走行速度）と自列車の実走行速度を比較し、実走行速度が目標走行速度に追従するようブレーキ指令を行う（ステップＳＴ２０６）。速度制御部１２は、速度情報１０１ａに基づき自列車が停車したかを判定（ステップＳＴ２０７）し、自列車が停車したと判定した場合（ステップＳＴ２０７“ＹＥＳ”）、定位置停止制御を終了する。速度制御部１２は、自列車が停車していないと判定した場合（ステップＳＴ２０７“ＮＯ”）、ステップＳＴ２０５からの処理を繰り返す。
【００１９】
一方、停止速度パターン作成部１４は、滑走終了を検知したと判定した場合（ステップＳＴ２０５“ＹＥＳ”）、停止速度パターン（Ｖｐ）１４ａと路線データベース１３からの路線データ１３Ａを滑走停止速度パターン作成部１５へ出力する。滑走停止速度パターン作成部１５は、停止速度パターン（Ｖｐ）１４ａと路線データ１３Ａの目標停止位置１３ｂ、各地上子設置位置１３ｃに基づき、停止速度パターン（Ｖｐ）１４ａの目標走行速度より低速の滑走停止速度パターン１５ａを作成し（ステップＳＴ２０８）、速度制御部１２へ出力する。速度制御部１２は、滑走停止速度パターン作成部１５からの滑走停止速度パターン１５ａと速度センサ１０１からの速度情報１０１ａに基づき、現在の自列車位置における目標走行速度（第２の目標走行速度）と自列車の実走行速度を比較し、実走行速度が目標走行速度に追従するようブレーキ指令を行う（ステップＳＴ２０９）。速度制御部１２は、速度情報１０１ａに基づき自列車が停車したかを判定（ステップＳＴ２１０）し、自列車が停車したと判定した場合（ステップＳＴ２１０“ＹＥＳ”）、定位置停止制御を終了する。速度制御部１２は、自列車が停車していないと判定した場合（ステップＳＴ２１０“ＮＯ”）、ステップＳＴ２０９からの処理を繰り返す。
【００２０】
ここで、実施の形態１の定位置停止装置１０で作成される滑走停止速度パターン１５ａについて説明する。図３は、定位置停止装置１０を用いた定位置停止制御の一例による列車の位置と速度の関係を示している。
定位置停止装置１０は定位置停止制御を開始すると、停止速度パターン作成部１４が停止速度パターン１４Ａを作成し、速度制御部１２が停止速度パターン１４Ａに追従してブレーキ装置１０５を制御し、列車の走行速度を抑制していく。図３に示すように滑走検知装置１０４が列車の滑走開始を検知した後、滑走終了を検知すると、滑走停止速度パターン作成部１５は、停止速度パターン作成部１４からの停止速度パターン１４Ａと路線データ１３Ａの地上子設置位置１３ｃを用いて、地上子設置位置１３ｃにおける地上子通過目標走行速度１４ｂを算出する。滑走停止速度パターン作成部１５は、地上子通過目標走行速度１４ｂを滑走終了時の現在位置から列車の進行方向前方に設置されている地上子設置位置１３ｃまでの滑走停止速度パターン１５Ａとし、地上子設置位置１３ｃから目標停止位置１３ｂまでの滑走停止速度パターン１５Ａを停止速度パターン１４Ａと同等にする。
【００２１】
なお、実施の形態１の定位置停止装置１０では、滑走検知装置１０４が滑走終了を検知したときに滑走停止速度パターン１５Ａを作成するものとして説明したが、滑走開始を検知したときに滑走停止速度パターン１５Ａを作成する構成としてもよい。この場合、停止速度パターン作成部１４が滑走検知装置１０４から滑走検知情報１０４ａを受信し始めるときを滑走開始と判定して処理を行う。
【００２２】
以上のように、実施の形態１の定位置停止装置１０は、列車の滑走を検知すると、停止速度パターン１４Ａの目標走行速度より低速な滑走停止速度パターン１５Ａを作成する滑走停止速度パターン作成部１５と、その滑走停止速度パターン１５Ａに追従させて列車の走行速度を抑制する速度制御部１２とを備えるよう構成したことにより、列車の滑走によって正しい走行位置が不明になった場合でも、地上子を通過する際に目標走行速度近傍で通過させるよう走行速度を抑制して、定位置停止制御の手遅れを防止することができる。その結果、列車を目標停止位置で確実に停止させることができるという効果が得られる。
【００２３】
実施の形態２．
実施の形態１においては、現在位置から地上子設置位置１３ｃまで地上子通過目標走行速度１４ｂを一定の目標走行速度とした滑走停止速度パターン１５Ａを作成した。実施の形態２は、停止速度パターン１４Ａの目標走行速度より所定の割合だけ低速にする構成について説明する。
実施の形態２の定位置停止装置は、実施の形態１の滑走停止速度パターン作成部１５以外の構成は同様であるため図示を省略し、同一の符号を用いて説明する。ただし、実施の形態２の説明においては、実施の形態１の構成と区別するため、列車停止システム２、定位置停止装置２０、停止速度パターン演算部２１、滑走停止速度パターン作成部２５と記載する。
【００２４】
列車停止システム２の定位置停止装置２０は、停止速度パターン演算部２１と速度制御部１２（制御部）で構成されており、速度センサ１０１からの速度情報１０１ａ、車上子１０３で受信した位置情報としての地上子受信情報１０２ａ、滑走検知装置１０４からの滑走検知情報１０４ａに基づきブレーキ装置１０５を制御して列車の走行速度を抑制するよう機能する。速度制御部１２の構成は、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００２５】
停止速度パターン演算部２１は、路線データベース１３、停止速度パターン作成部１４、滑走停止速度パターン作成部２５で構成されている。なお、滑走停止速度パターン作成部２５以外の構成は実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
滑走停止速度パターン作成部２５は、停止速度パターン作成部１４からの路線データ１３Ａと停止速度パターン１４Ａに基づき、停止速度パターンの目標走行速度（第１の目標走行速度）より低速な目標走行速度（第２の目標走行速度）を示す滑走停止速度パターン２５Ａを作成するよう機能する。滑走停止速度パターン作成部２５は、例えば、停止速度パターン１４Ａの目標走行速度に予め任意に設定された割合を乗じて現在位置から地上子設置位置１３ｃまでの滑走停止速度パターン２５Ａを作成し、その滑走停止速度パターン２５Ａを速度制御部１２へ出力する。
なお、定位置停止装置２０の処理動作は、実施の形態１の定位置停止装置１０の処理動作と同様であるため説明を省略する。
【００２６】
ここで、実施の形態２の定位置停止装置２０で作成される滑走停止速度パターン２５Ａについて説明する。図４は、定位置停止装置２０を用いた定位置停止制御の一例による列車の位置と速度の関係を示している。
定位置停止装置２０は定位置停止制御を開始すると、停止速度パターン作成部１４が停止速度パターン１４Ａを作成し、速度制御部１２が停止速度パターン１４Ａに追従してブレーキ装置１０５を制御し、列車の走行速度を抑制していく。図４に示すように滑走検知装置１０４が列車の滑走開始を検知した後、滑走終了を検知すると、滑走停止速度パターン作成部２５は、停止速度パターン作成部１４からの停止速度パターン１４Ａの目標走行速度に予め任意に設定された割合として２０％を乗じた結果を用いて滑走停止速度パターン２５Ａとする。このとき、滑走停止速度パターン作成部２５は、滑走停止速度パターン２５Ａの目標走行速度が地上子通過目標走行速度１４ｂに到達するまで演算を行い、到達した位置から地上子設置位置１３ｃまでの間の滑走停止速度パターン２５Ａを地上子通過目標走行速度１４ｂとし、地上子設置位置１３ｃから目標停止位置１３ｂまでの間の滑走停止速度パターン２５Ａを停止速度パターン１４Ａと同等にする。
【００２７】
なお、図４において、滑走停止速度パターン作成部２５は滑走停止速度パターン２５Ａの目標走行速度が地上子通過目標走行速度１４ｂに到達するまで演算しているが、図５に示すように地上子設置位置１３ｃで地上子通過目標走行速度１４ｂとなるよう演算する構成であってもよい。その場合、滑走停止速度パターン作成部２５は、停止速度パターン１４Ａの目標減速度βに予め任意に設定された割合を乗じ、例えば２０％だけ目標減速度を低減するものとすれば、図４の滑走停止速度パターン２５Ａよりもさらに緩やかに地上子通過目標走行速度１４ｂになるよう走行速度抑制を行うことができる。
【００２８】
以上のように、実施の形態２の定位置停止装置２０は、実施の形態１と同様の効果に加え、停止速度パターン１４Ａより所定の割合だけ低速の滑走停止速度パターン２５Ａを作成する滑走停止速度パターン作成部２５を備えるよう構成したことにより、実施の形態１の滑走停止速度パターン１５Ａに追従する走行速度抑制より緩やかに走行速度の抑制を行うことができるという効果が得られる。
【００２９】
実施の形態３．
実施の形態１では、現在位置から地上子設置位置１３ｃまでの間を地上子通過目標走行速度１４ｂで一定にする滑走停止速度パターン１５Ａとし、実施の形態２では、停止速度パターン１４Ａに対して所定の割合を乗じた滑走停止速度パターン２５Ａとする構成について説明した。実施の形態３は、列車の走行データを用いて滑走停止速度パターンを作成する構成について説明する。
【００３０】
図６は、実施の形態３に係る定位置停止装置３０を含む列車停止システム３の構成を示している。なお、図６において、実施の形態１と同様の構成については図１と同一の符号を付している。
列車停止システム３は、定位置停止装置３０、速度センサ１０１、地上子１０２、車上子１０３、滑走検知装置１０４、ブレーキ装置１０５で構成されており、地上子１０２は路線上に配置され、地上子１０２以外は列車に搭載されている。定位置停止装置３０以外の構成については、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００３１】
定位置停止装置３０は、停止速度パターン演算部３１と速度制御部１２（制御部）で構成されており、速度制御部１２については実施の形態１と同様の構成であるため説明を省略する。
停止速度パターン演算部３１は、路線データベース１３、停止速度パターン作成部１４、滑走停止速度パターン作成部３５、滑走走行履歴保持部３６で構成されている。路線データベース１３と停止速度パターン作成部１４は実施の形態１と同様の構成であるため説明を省略する。
【００３２】
滑走停止速度パターン作成部３５は、停止速度パターン作成部１４からの路線データ１３Ａ、停止速度パターン１４Ａと、滑走走行履歴保持部３６からの滑走距離履歴データ３６ｂに基づき、停止速度パターンの目標走行速度（第１の目標走行速度）より低速な目標走行速度（第２の目標走行速度）を示す滑走停止速度パターン３５Ａを作成するよう機能する。滑走停止速度パターン作成部３５は、例えば、滑走走行履歴保持部３６からの滑走距離履歴データ３６ｂを用いて滑走距離の平均値（後述する図７の平均滑走距離３６ｃ）を算出し、地上子設置位置１３ｃから平均滑走距離３６ｃを差し引いた位置を算出する。滑走停止速度パターン作成部３５は、地上子設置位置１３ｃより平均滑走距離３６ｃ手前の位置で地上子通過目標走行速度１４ｂとなるように目標減速度βの滑走停止速度パターン３５Ａを作成し、その滑走停止速度パターン３５Ａを速度制御部１２へ出力する。
また、滑走停止速度パターン作成部３５は、停止速度パターン作成部１４を介して自列車の現在位置情報を取得すると、停止速度パターン作成部１４からの目標減速度β、速度情報１０１ａ、自列車の現在位置情報、路線データ１３Ａに基づき、地上子設置位置１３ｃから目標停止位置１３ｂまでの間の目標走行速度を再計算し、滑走停止速度パターン３５Ａを作成するよう機能する。このとき、滑走停止速度パターン作成部３５は、自列車の現在位置（地上子設置位置１３ｃ）から目標停止位置までの地上子設置距離Ｓｐと、滑走してから地上子設置位置１３ｃ通過まで誤って認識していた残走距離ｌとを用いて列車の滑走距離ｓ０を下記式（２）を用いて算出し、滑走走行履歴保持部３６へ出力する。
滑走走行履歴保持部３６は、滑走停止速度パターン作成部３５から滑走距離（ｓ０）値３５ｂを取得すると、滑走距離履歴データ３６ｂとして記録、蓄積するよう機能する。また、滑走走行履歴保持部３６は、滑走停止速度パターン作成部３５からの要求に応じて、滑走距離履歴データ３６ｂを滑走停止速度パターン作成部３５へ出力するよう機能する。
【００３３】
なお、定位置停止装置３０の処理動作は、実施の形態１の定位置停止装置１０の処理動作と同様であるため説明を省略する。
【００３４】
次に、実施の形態３の定位置停止装置３０で作成される滑走停止速度パターン３５ａについて説明する。図７は定位置停止装置３０を用いた定位置停止制御の一例による列車の位置と速度の関係を示している。
定位置停止装置３０は定位置停止制御を開始すると、停止速度パターン作成部１４が停止速度パターン１４Ａを作成し、速度制御部１２が停止速度パターン１４Ａに追従してブレーキ装置１０５を制御し、列車の走行速度を抑制していく。図７に示すように滑走検知装置１０４が列車の滑走開始を検知した後、滑走終了を検知すると、滑走停止速度パターン作成部３５は、滑走走行履歴保持部３６からの滑走距離履歴データ３６ｂを用いて平均滑走距離３６ｃを算出し、地上子設置位置１３ｃより平均滑走距離３６ｃ手前の位置で地上子通過目標走行速度１４ｂとなるように目標減速度βの滑走停止速度パターン３５Ａを作成する。このとき、滑走停止速度パターン作成部３５は、地上子通過目標走行速度１４ｂに到達した位置から地上子設置位置１３ｃまでの間の滑走停止速度パターン３５Ａを地上子通過目標走行速度１４ｂとし、地上子設置位置１３ｃから目標停止位置１３ｂまでの間の滑走停止速度パターン３５Ａを停止速度パターン１４Ａと同等にする。
【００３５】
なお、本構成では滑走終了を検知したときに滑走停止速度パターン３５Ａを作成するものとしたが、この構成の替わりに、滑走開始を検知したときに滑走停止速度パターン３５Ａを作成するものとしてもよい。
なお、平均滑走距離３６ｃの替わりに滑走距離の履歴の最高値や、直近の値などを用いてもよい。
なお、滑走走行履歴保持部３６は、滑走停止速度パターン作成部３５に内包する構成であってもよい。
【００３６】
以上のように、実施の形態３の定位置停止装置３０は、実施の形態１の効果に加え、過去の滑走走行の結果を滑走停止速度パターン３５Ａに反映できるという効果が得られる。
【００３７】
実施の形態４．
実施の形態３においては、走行データとしての滑走距離を用いて滑走停止速度パターン３５Ａを作成する構成について説明した。実施の形態４は、滑走時間を用いる構成について説明する。
図８は、実施の形態４に係る定位置停止装置４０を含む列車停止システム４の構成を示している。なお、図８において、実施の形態１と同様の構成については図１と同一の符号を付している。
列車停止システム４は、定位置停止装置４０、速度センサ１０１、地上子１０２、車上子１０３、滑走検知装置１０４、ブレーキ装置１０５で構成されており、地上子１０２は路線上に配置され、地上子１０２以外は列車に搭載されている。定位置停止装置４０以外の構成については、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００３８】
定位置停止装置４０は、停止速度パターン演算部４１と速度制御部１２（制御部）で構成されており、速度制御部１２については実施の形態１と同様の構成であるため説明を省略する。
停止速度パターン演算部４１は、路線データベース１３、停止速度パターン作成部１４、滑走停止速度パターン作成部４５、滑走時間計測部４６で構成されている。路線データベース１３と停止速度パターン作成部１４は実施の形態１と同様の構成であるため説明を省略する。
【００３９】
滑走時間計測部４６は、滑走検知装置１０４から受信する滑走検知情報１０４ａに基づいて滑走継続時間４６ａを計測し、その滑走継続時間４６ａを滑走停止速度パターン作成部４５に送信するよう機能する。
【００４０】
滑走停止速度パターン作成部４５は、例えば停止速度パターン作成部１４から路線データ１３Ａと停止速度パターン１４Ａデータを入力し始めると列車の滑走が発生したと判定し、速度センサ１０１から取得した速度情報１０１ａに基づき滑走開始時に速度センサ１０１で測定された認識速度と滑走中に速度センサ１０１で測定された最低認識速度を保持する。滑走停止速度パターン作成部４５は、滑走時間計測部４６から滑走継続時間４６ａを入力すると、滑走終了と判定し、滑走開始時の認識速度、滑走中の最低認識速度、滑走継続時間４６ａに基づいて推定滑走距離４５ｂを算出する。滑走停止速度パターン作成部４５は、推定滑走距離４５ｂを用いて滑走停止速度パターン４５Ａを作成する。
【００４１】
ここで、滑走停止速度パターン作成部４５における、推定滑走距離４５ｂの算出方法の一例を図９を用いて説明する。図９は、実施の形態４の定位置停止装置４０を用いた定位置停止制御を行ったときの時間と列車走行速度の関係を示している。
滑走停止速度パターン作成部４５は、自列車が滑走を終了したと判定すると、滑走開始時の認識速度Ｖ０、滑走中の最低認識速度Ｖ１、滑走継続時間（ｔ）４６ａに基づき、例えば下記式（３）を用いて推定滑走距離（ｓ１）１１０を算出する。
ただし、式（３）においては、図９に示すように、滑走終了時の速度が滑走開始時の速度Ｖ０と同等であると仮定している。
【００４２】
次に、実施の形態４の定位置停止装置４０で作成される滑走停止速度パターン４５ａについて説明する。図１０は定位置停止装置４０を用いた定位置停止制御の一例による列車の位置と速度の関係を示している。
定位置停止装置４０は定位置停止制御を開始すると、停止速度パターン作成部１４が停止速度パターン１４Ａを作成し、速度制御部１２が停止速度パターン１４Ａに追従してブレーキ装置１０５を制御し、列車の走行速度を抑制していく。図１０に示すように滑走検知装置１０４が列車の滑走開始を検知した後、滑走停止速度パターン作成部４５は、速度センサ１０１からの速度情報１０１ａに基づき滑走開始時の認識速度Ｖ０、滑走中の最低認識速度Ｖ１を記録する。滑走検知装置１０４が滑走終了を検知すると、滑走停止速度パターン作成部４５は、滑走開始時の認識速度Ｖ０、滑走中の最低認識速度Ｖ１、滑走時間計測部４６からの滑走継続時間（ｔ）４６ａに基づいて推定滑走距離４５ｂを算出する。滑走停止速度パターン作成部４５は、地上子設置位置１３ｃより推定滑走距離４５ｂ手前の位置で地上子通過目標走行速度１４ｂとなるように目標減速度βの滑走停止速度パターン４５Ａを作成する。このとき、滑走停止速度パターン作成部４５は、地上子通過目標走行速度１４ｂに到達した位置から地上子設置位置１３ｃまでの間の滑走停止速度パターン４５Ａを地上子通過目標走行速度１４ｂとし、地上子設置位置１３ｃから目標停止位置１３ｂまでの間の滑走停止速度パターン４５Ａを停止速度パターン１４Ａと同等にする。
【００４３】
以上のように、実施の形態４の定位置停止装置４０は、実施の形態１の効果に加え、現在の停止制御中に起きる滑走の開始速度や滑走中の最低認識速度、滑走継続時間といった滑走走行データを一つの要素として利用し、滑走停止速度パターンを作成する滑走停止速度パターン作成部４５を備えるよう構成したことにより、現在の停止制御中に生じた滑走の影響としての走行データを滑走停止速度パターン４５Ａに反映できるという効果が得られる。
【００４４】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。また、図において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは上述した全文において共通することである。さらに、上述した全文に表れている構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４５】
１，３，４ 列車停止システム、１０，３０，４０ 定位置停止装置、１１，３１，４１ 停止速度パターン演算部、１２ 速度制御部（制御部）、１０ａ ブレーキ指令信号（制御信号）、１３ 路線データベース、１３Ａ 路線データ、１３ｂ 目標停止位置、１３ｃ 地上子設置位置、１４ 停止速度パターン作成部、１４Ａ 停止速度パターン、１４ｂ 地上子通過目標走行速度、１５，３５，４５ 滑走停止速度パターン作成部、１５Ａ，２５Ａ，４５Ａ 滑走停止速度パターン、３５ａ 滑走距離、３６ 滑走走行履歴保持部、３６ａ 平均滑走距離、４６ 滑走時間計測部、４６ａ 滑走継続時間、１０１ 速度センサ、１０１ａ 速度情報、１０２ 地上子、１０２ａ 地上子受信情報（位置情報）、１０３ 車上子、１０４ 滑走検知装置、１０４ａ 滑走検知情報、１０５ ブレーキ装置。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば列車を予め定められた位置に停止させる定位置停止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
定位置停止装置は、例えば鉄道分野において列車の運転装置に用いられており、列車が速度制御開始位置を通過すると、列車走行位置から目標停止位置までの位置に応じた目標走行速度を示す停止速度パターンを作成し、列車の走行速度が停止速度パターンに追従するよう列車のブレーキ装置を制御している。このとき、定位置停止装置は、所定の間隔で路線上の特定位置に設けられた地上子を通過した際の位置情報に、列車の車輪回転数から算出した走行距離を加算することで列車走行位置を算出している。
一方、雨天時や列車減速時などの条件においては、列車が滑走しやすくブレーキ装置の制御が難しい。特許文献１の自動列車制御装置によれば、列車の滑走が発生すると制限速度を低下させて減速を行うことで列車を停止させる構成が開示されている。特許文献２の列車自動運転装置によれば、過去の走行記録を参照し、空転・滑走が頻発している区間では、事前に走行速度を目標速度より低めに調整し、空転・滑走が繰返し発生することを抑制するように構成して列車の滑走に対応する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−２４９４０１号公報
【特許文献２】特開平５−４２８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の定位置停止装置は、列車が滑走すると、正確な走行距離が算出できずに列車走行位置を正しく認識できなくなるため、例えば図１１に示すように列車が地上子を目標走行速度超過で地上子を通過して目標停止位置を超えた位置で停止（オーバーラン）したり、図１２に示すように列車が次の地上子を通過する前の位置で停止してしまったりする。その結果、目標停止位置（定位置）で列車を停止させることができないという課題があった。また、特許文献１の自動列車制御装置は、制限速度を低下させるのみで高精度な定位置停止制御を行えないため、上記の課題を解決することができない。さらに、特許文献２の列車自動運転装置は、全ての空転・滑走の発生を抑制できるとは限らず、上記の課題を解決することができない。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、列車を目標停止位置で確実に停止させる定位置停止装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る定位置停止装置は、列車の路線上に設置される地上子の設置位置と列車の目標停止位置を路線データとして記憶する路線データベースと、路線データベースの路線データ、列車の速度を計測する速度センサからの速度情報、地上子からの受信情報に基づき、列車の現在位置から目標停止位置までの停止速度パターンを作成する停止速度パターン作成部と、列車に設置された滑走検知装置がその列車の滑走を検知すると、停止速度パターン作成部からの停止速度パターンの速度より低速な滑走停止速度パターンを作成する滑走停止速度パターン作成部と、滑走停止速度パターン作成部の滑走停止速度パターンまたは停止速度パターンに従って列車の速度を制御する制御部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る定位置停止装置によれば、列車の滑走を検知すると、停止速度パターンの速度より低速な滑走停止速度パターンに追従させて列車の走行速度を抑制するよう構成したことにより、列車が滑走した場合でも、地上子を通過する際に目標走行速度近傍で通過し、地上子通過後の停止制御の手遅れを防ぐことができる。その結果、列車を目標停止位置で確実に停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る定位置停止装置を含む列車停止システムの構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る定位置停止装置の処理動作を示すフロー図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る定位置停止装置を用いた定位置停止制御の一例を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る定位置停止装置を用いた定位置停止制御の一例を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る定位置停止装置を用いた定位置停止制御の他の例を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る定位置停止装置を含む列車停止システムの構成を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係る定位置停止装置を用いた定位置停止制御の一例を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態４に係る定位置停止装置を含む列車停止システムの構成を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態４に係る定位置停止装置における推定滑走距離の算出方法を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態４に係る定位置停止装置を用いた定位置停止制御の一例を示す図である。
【図１１】従来の定位置停止装置を用いた定位置停止制御の一例を示す図である。
【図１２】従来の定位置停止装置を用いた定位置停止制御の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１の定位置停止装置１０を含む列車停止システム１の構成を示している。列車停止システム１は、定位置停止装置１０、速度センサ１０１、地上子１０２、車上子１０３、滑走検知装置１０４、ブレーキ装置１０５で構成されており、地上子１０２は路線上に配置され、地上子１０２以外は列車に搭載されている。
【００１０】
速度センサ１０１は、自列車の走行速度を測定し、測定値を速度情報１０１ａとして出力するよう機能する。
地上子１０２と車上子１０３は、列車が地上子１０２上を通過するとき列車に搭載された車上子１０３と通信接続され、地上と車上との間で通信を行う通信装置として機能する。地上子１０２は、路線上にユーザ任意の間隔で複数配置されており、例えば列車がその設置位置を通過する際、車上子１０３へ位置情報を伝送する。車上子１０３は、地上子１０２から受信した位置情報を地上子受信情報１０２ａとして出力する。
【００１１】
滑走検知装置１０４は、自列車の車輪の回転速度を監視することによって滑走を検知するよう機能し、滑走を検知すると滑走検知情報１０４ａを出力する。
ブレーキ装置１０５は、定位置停止装置１０からのブレーキ指令信号１０ａ（制御信号）に従って自列車車輪の回転を抑制するよう機能する。
【００１２】
定位置停止装置１０は、停止速度パターン演算部１１と速度制御部１２（制御部）で構成されており、速度センサ１０１からの速度情報１０１ａ、車上子１０３で受信した位置情報としての地上子受信情報１０２ａ、滑走検知装置１０４からの滑走検知情報１０４ａに基づきブレーキ装置１０５を制御して列車の走行速度を抑制するものである。
【００１３】
停止速度パターン演算部１１は、路線データベース１３、停止速度パターン作成部１４、滑走停止速度パターン作成部１５で構成されている。
路線データベース１３は、自列車の運行情報を示す路線データ１３Ａとして各目標停止位置１３ｂと各地上子設置位置１３ｃを保持している。
【００１４】
停止速度パターン作成部１４は、停止速度パターン作成用の目標減速度βを保持しており、目標減速度β、速度情報１０１ａ、地上子受信情報１０２ａ、路線データ１３Ａに基づき、自列車の位置に応じた目標走行速度を算出して停止速度パターン１４Ａを作成するよう機能する。停止速度パターン作成部１４は、例えば、地上子１０２からの地上子受信情報１０２ａにより自列車の現在位置情報を取得し、自列車の現在位置が目標停止位置から所定の距離以内になると、後述のように停止速度パターン１４Ａを作成し、速度制御部１２へ停止速度パターン１４Ａを出力する。
また、停止速度パターン作成部１４は、滑走検知装置１０４からの滑走検知情報１０４ａに基づき自列車に設置された滑走検知装置１０４がその列車の滑走を検知したと判定すると、路線データ１３Ａと停止速度パターン１４Ａを滑走停止速度パターン作成部１５に出力するよう機能する。
【００１５】
滑走停止速度パターン作成部１５は、停止速度パターン作成部１４からの路線データ１３Ａと停止速度パターン１４Ａに基づき、停止速度パターン１４Ａの目標走行速度（第１の目標走行速度）より低速な目標走行速度（第２の目標走行速度）を示す滑走停止速度パターン１５Ａを作成するよう機能する。滑走停止速度パターン作成部１５は、例えば、列車の進行方向前方に設置されている地上子１０２における通過目標走行速度１４ｂを算出し、その通過目標走行速度１４ｂを現在位置から地上子設置位置１３ｃまでの滑走停止速度パターン１５Ａとし、その滑走停止速度パターン１５Ａを速度制御部１２へ出力する。
また、滑走停止速度パターン作成部１５は、停止速度パターン作成部１４を介して自列車の現在位置情報を取得すると、停止速度パターン作成部１４からの目標減速度β、速度情報１０１ａ、自列車の現在位置情報、路線データ１３Ａに基づき、地上子設置位置１３ｃから目標停止位置１３ｂまでの間の目標走行速度を再計算し、滑走停止速度パターン１５Ａを作成するよう機能する。
【００１６】
次に、実施の形態１の定位置停止装置１０の処理動作について図２を用いて説明する。
定位置停止装置１０は、例えば目標停止位置１３ｂから所定の距離に配置された地上子１０２からの地上子受信情報１０２ａを車上子１０３を介して取得すると定位置停止制御を開始する。
定位置停止装置１０の停止速度パターン作成部１４は、地上子受信情報１０２ａに基づき自列車の現在位置を取得すると、路線データベース１３から路線データ１３Ａの目標停止位置１３ｂを取得し、自列車の現在位置から目標停止位置１３ｂまでの残走距離ｄを算出する。停止速度パターン作成部１４は、残走距離ｄと目標減速度βを用いて、例えば下記式（１）により停止速度パターン（Ｖｐ）１４ａを作成する（ステップＳＴ２０１）。
ただし、式（１）において、目標減速度βは列車走行速度や残走距離ｄによらず一定値であり、停止速度パターン（Ｖｐ）１４ａは残走距離ｄの地点における停止速度パターン１４Ａ上の速度を示している。
【００１７】
停止速度パターン作成部１４は、滑走検知装置１０４からの滑走検知情報１０４ａの変化を利用し、自列車が滑走開始を検知したかを判定する（ステップＳＴ２０２）。
停止速度パターン作成部１４は、自列車の滑走を検知していないと判定した場合（ステップＳＴ２０２“ＮＯ”）、停止速度パターン（Ｖｐ）１４ａを速度制御部１２へ出力する。速度制御部１２は、停止速度パターン作成部１４からの停止速度パターン（Ｖｐ）１４ａと速度センサ１０１からの速度情報１０１ａに基づき、現在の自列車位置における目標走行速度（第１の目標走行速度）と自列車の実走行速度を比較し、実走行速度が目標走行速度に追従するようブレーキ指令を行う（ステップＳＴ２０３）。速度制御部１２は、速度情報１０１ａに基づいて自列車が停車したかを判定（ステップＳＴ２０４）し、自列車が停車したと判定した場合（ステップＳＴ２０４“ＹＥＳ”）、定位置停止制御を終了する。速度制御部１２は、自列車が停車していないと判定した場合（ステップＳＴ２０４“ＮＯ”）、ステップＳＴ２０２からの処理を繰り返す。
【００１８】
停止速度パターン作成部１４は、自列車の滑走を検知したと判定した場合（ステップＳＴ２０２“ＹＥＳ”）、滑走検知装置１０４からの滑走検知情報の変化を利用し、滑走終了を検知したかを判定する（ステップＳＴ２０５）。
停止速度パターン作成部１４は、滑走終了を検知していないと判定した場合（ステップＳＴ２０５“ＮＯ”）、停止速度パターン（Ｖｐ）１４ａを速度制御部１２へ出力する。速度制御部１２は、停止速度パターン作成部１４からの停止速度パターン（Ｖｐ）１４ａと速度センサ１０１からの速度情報１０１ａに基づき、現在の自列車位置における目標走行速度（第１の目標走行速度）と自列車の実走行速度を比較し、実走行速度が目標走行速度に追従するようブレーキ指令を行う（ステップＳＴ２０６）。速度制御部１２は、速度情報１０１ａに基づき自列車が停車したかを判定（ステップＳＴ２０７）し、自列車が停車したと判定した場合（ステップＳＴ２０７“ＹＥＳ”）、定位置停止制御を終了する。速度制御部１２は、自列車が停車していないと判定した場合（ステップＳＴ２０７“ＮＯ”）、ステップＳＴ２０５からの処理を繰り返す。
【００１９】
一方、停止速度パターン作成部１４は、滑走終了を検知したと判定した場合（ステップＳＴ２０５“ＹＥＳ”）、停止速度パターン（Ｖｐ）１４ａと路線データベース１３からの路線データ１３Ａを滑走停止速度パターン作成部１５へ出力する。滑走停止速度パターン作成部１５は、停止速度パターン（Ｖｐ）１４ａと路線データ１３Ａの目標停止位置１３ｂ、各地上子設置位置１３ｃに基づき、停止速度パターン（Ｖｐ）１４ａの目標走行速度より低速の滑走停止速度パターン１５ａを作成し（ステップＳＴ２０８）、速度制御部１２へ出力する。速度制御部１２は、滑走停止速度パターン作成部１５からの滑走停止速度パターン１５ａと速度センサ１０１からの速度情報１０１ａに基づき、現在の自列車位置における目標走行速度（第２の目標走行速度）と自列車の実走行速度を比較し、実走行速度が目標走行速度に追従するようブレーキ指令を行う（ステップＳＴ２０９）。速度制御部１２は、速度情報１０１ａに基づき自列車が停車したかを判定（ステップＳＴ２１０）し、自列車が停車したと判定した場合（ステップＳＴ２１０“ＹＥＳ”）、定位置停止制御を終了する。速度制御部１２は、自列車が停車していないと判定した場合（ステップＳＴ２１０“ＮＯ”）、ステップＳＴ２０９からの処理を繰り返す。
【００２０】
ここで、実施の形態１の定位置停止装置１０で作成される滑走停止速度パターン１５ａについて説明する。図３は、定位置停止装置１０を用いた定位置停止制御の一例による列車の位置と速度の関係を示している。
定位置停止装置１０は定位置停止制御を開始すると、停止速度パターン作成部１４が停止速度パターン１４Ａを作成し、速度制御部１２が停止速度パターン１４Ａに追従してブレーキ装置１０５を制御し、列車の走行速度を抑制していく。図３に示すように滑走検知装置１０４が列車の滑走開始を検知した後、滑走終了を検知すると、滑走停止速度パターン作成部１５は、停止速度パターン作成部１４からの停止速度パターン１４Ａと路線データ１３Ａの地上子設置位置１３ｃを用いて、地上子設置位置１３ｃにおける地上子通過目標走行速度１４ｂを算出する。滑走停止速度パターン作成部１５は、地上子通過目標走行速度１４ｂを滑走終了時の現在位置から列車の進行方向前方に設置されている地上子設置位置１３ｃまでの滑走停止速度パターン１５Ａとし、地上子設置位置１３ｃから目標停止位置１３ｂまでの滑走停止速度パターン１５Ａを停止速度パターン１４Ａと同等にする。
【００２１】
なお、実施の形態１の定位置停止装置１０では、滑走検知装置１０４が滑走終了を検知したときに滑走停止速度パターン１５Ａを作成するものとして説明したが、滑走開始を検知したときに滑走停止速度パターン１５Ａを作成する構成としてもよい。この場合、停止速度パターン作成部１４が滑走検知装置１０４から滑走検知情報１０４ａを受信し始めるときを滑走開始と判定して処理を行う。
【００２２】
以上のように、実施の形態１の定位置停止装置１０は、列車の滑走を検知すると、停止速度パターン１４Ａの目標走行速度より低速な滑走停止速度パターン１５Ａを作成する滑走停止速度パターン作成部１５と、その滑走停止速度パターン１５Ａに追従させて列車の走行速度を抑制する速度制御部１２とを備えるよう構成したことにより、列車の滑走によって正しい走行位置が不明になった場合でも、地上子を通過する際に目標走行速度近傍で通過させるよう走行速度を抑制して、定位置停止制御の手遅れを防止することができる。その結果、列車を目標停止位置で確実に停止させることができるという効果が得られる。
【００２３】
実施の形態２．
実施の形態１においては、現在位置から地上子設置位置１３ｃまで地上子通過目標走行速度１４ｂを一定の目標走行速度とした滑走停止速度パターン１５Ａを作成した。実施の形態２は、停止速度パターン１４Ａの目標走行速度より所定の割合だけ低速にする構成について説明する。
実施の形態２の定位置停止装置は、実施の形態１の滑走停止速度パターン作成部１５以外の構成は同様であるため図示を省略し、同一の符号を用いて説明する。ただし、実施の形態２の説明においては、実施の形態１の構成と区別するため、列車停止システム２、定位置停止装置２０、停止速度パターン演算部２１、滑走停止速度パターン作成部２５と記載する。
【００２４】
列車停止システム２の定位置停止装置２０は、停止速度パターン演算部２１と速度制御部１２（制御部）で構成されており、速度センサ１０１からの速度情報１０１ａ、車上子１０３で受信した位置情報としての地上子受信情報１０２ａ、滑走検知装置１０４からの滑走検知情報１０４ａに基づきブレーキ装置１０５を制御して列車の走行速度を抑制するよう機能する。速度制御部１２の構成は、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００２５】
停止速度パターン演算部２１は、路線データベース１３、停止速度パターン作成部１４、滑走停止速度パターン作成部２５で構成されている。なお、滑走停止速度パターン作成部２５以外の構成は実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
滑走停止速度パターン作成部２５は、停止速度パターン作成部１４からの路線データ１３Ａと停止速度パターン１４Ａに基づき、停止速度パターンの目標走行速度（第１の目標走行速度）より低速な目標走行速度（第２の目標走行速度）を示す滑走停止速度パターン２５Ａを作成するよう機能する。滑走停止速度パターン作成部２５は、例えば、停止速度パターン１４Ａの目標走行速度に予め任意に設定された割合を乗じて現在位置から地上子設置位置１３ｃまでの滑走停止速度パターン２５Ａを作成し、その滑走停止速度パターン２５Ａを速度制御部１２へ出力する。
なお、定位置停止装置２０の処理動作は、実施の形態１の定位置停止装置１０の処理動作と同様であるため説明を省略する。
【００２６】
ここで、実施の形態２の定位置停止装置２０で作成される滑走停止速度パターン２５Ａについて説明する。図４は、定位置停止装置２０を用いた定位置停止制御の一例による列車の位置と速度の関係を示している。
定位置停止装置２０は定位置停止制御を開始すると、停止速度パターン作成部１４が停止速度パターン１４Ａを作成し、速度制御部１２が停止速度パターン１４Ａに追従してブレーキ装置１０５を制御し、列車の走行速度を抑制していく。図４に示すように滑走検知装置１０４が列車の滑走開始を検知した後、滑走終了を検知すると、滑走停止速度パターン作成部２５は、停止速度パターン作成部１４からの停止速度パターン１４Ａの目標走行速度に予め任意に設定された割合として２０％を乗じた結果を用いて滑走停止速度パターン２５Ａとする。このとき、滑走停止速度パターン作成部２５は、滑走停止速度パターン２５Ａの目標走行速度が地上子通過目標走行速度１４ｂに到達するまで演算を行い、到達した位置から地上子設置位置１３ｃまでの間の滑走停止速度パターン２５Ａを地上子通過目標走行速度１４ｂとし、地上子設置位置１３ｃから目標停止位置１３ｂまでの間の滑走停止速度パターン２５Ａを停止速度パターン１４Ａと同等にする。
【００２７】
なお、図４において、滑走停止速度パターン作成部２５は滑走停止速度パターン２５Ａの目標走行速度が地上子通過目標走行速度１４ｂに到達するまで演算しているが、図５に示すように地上子設置位置１３ｃで地上子通過目標走行速度１４ｂとなるよう演算する構成であってもよい。その場合、滑走停止速度パターン作成部２５は、停止速度パターン１４Ａの目標減速度βに予め任意に設定された割合を乗じ、例えば２０％だけ目標減速度を低減するものとすれば、図４の滑走停止速度パターン２５Ａよりもさらに緩やかに地上子通過目標走行速度１４ｂになるよう走行速度抑制を行うことができる。
【００２８】
以上のように、実施の形態２の定位置停止装置２０は、実施の形態１と同様の効果に加え、停止速度パターン１４Ａより所定の割合だけ低速の滑走停止速度パターン２５Ａを作成する滑走停止速度パターン作成部２５を備えるよう構成したことにより、実施の形態１の滑走停止速度パターン１５Ａに追従する走行速度抑制より緩やかに走行速度の抑制を行うことができるという効果が得られる。
【００２９】
実施の形態３．
実施の形態１では、現在位置から地上子設置位置１３ｃまでの間を地上子通過目標走行速度１４ｂで一定にする滑走停止速度パターン１５Ａとし、実施の形態２では、停止速度パターン１４Ａに対して所定の割合を乗じた滑走停止速度パターン２５Ａとする構成について説明した。実施の形態３は、列車の走行データを用いて滑走停止速度パターンを作成する構成について説明する。
【００３０】
図６は、実施の形態３に係る定位置停止装置３０を含む列車停止システム３の構成を示している。なお、図６において、実施の形態１と同様の構成については図１と同一の符号を付している。
列車停止システム３は、定位置停止装置３０、速度センサ１０１、地上子１０２、車上子１０３、滑走検知装置１０４、ブレーキ装置１０５で構成されており、地上子１０２は路線上に配置され、地上子１０２以外は列車に搭載されている。定位置停止装置３０以外の構成については、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００３１】
定位置停止装置３０は、停止速度パターン演算部３１と速度制御部１２（制御部）で構成されており、速度制御部１２については実施の形態１と同様の構成であるため説明を省略する。
停止速度パターン演算部３１は、路線データベース１３、停止速度パターン作成部１４、滑走停止速度パターン作成部３５、滑走走行履歴保持部３６で構成されている。路線データベース１３と停止速度パターン作成部１４は実施の形態１と同様の構成であるため説明を省略する。
【００３２】
滑走停止速度パターン作成部３５は、停止速度パターン作成部１４からの路線データ１３Ａ、停止速度パターン１４Ａと、滑走走行履歴保持部３６からの滑走距離履歴データ３６ｂに基づき、停止速度パターンの目標走行速度（第１の目標走行速度）より低速な目標走行速度（第２の目標走行速度）を示す滑走停止速度パターン３５Ａを作成するよう機能する。滑走停止速度パターン作成部３５は、例えば、滑走走行履歴保持部３６からの滑走距離履歴データ３６ｂを用いて滑走距離の平均値（後述する図７の平均滑走距離３６ｃ）を算出し、地上子設置位置１３ｃから平均滑走距離３６ｃを差し引いた位置を算出する。滑走停止速度パターン作成部３５は、地上子設置位置１３ｃより平均滑走距離３６ｃ手前の位置で地上子通過目標走行速度１４ｂとなるように目標減速度βの滑走停止速度パターン３５Ａを作成し、その滑走停止速度パターン３５Ａを速度制御部１２へ出力する。
また、滑走停止速度パターン作成部３５は、停止速度パターン作成部１４を介して自列車の現在位置情報を取得すると、停止速度パターン作成部１４からの目標減速度β、速度情報１０１ａ、自列車の現在位置情報、路線データ１３Ａに基づき、地上子設置位置１３ｃから目標停止位置１３ｂまでの間の目標走行速度を再計算し、滑走停止速度パターン３５Ａを作成するよう機能する。このとき、滑走停止速度パターン作成部３５は、自列車の現在位置（地上子設置位置１３ｃ）から目標停止位置までの地上子設置距離Ｓｐと、滑走してから地上子設置位置１３ｃ通過まで誤って認識していた残走距離ｌとを用いて列車の滑走距離ｓ０を下記式（２）を用いて算出し、滑走走行履歴保持部３６へ出力する。
滑走走行履歴保持部３６は、滑走停止速度パターン作成部３５から滑走距離（ｓ０）値３５ｂを取得すると、滑走距離履歴データ３６ｂとして記録、蓄積するよう機能する。また、滑走走行履歴保持部３６は、滑走停止速度パターン作成部３５からの要求に応じて、滑走距離履歴データ３６ｂを滑走停止速度パターン作成部３５へ出力するよう機能する。
【００３３】
なお、定位置停止装置３０の処理動作は、実施の形態１の定位置停止装置１０の処理動作と同様であるため説明を省略する。
【００３４】
次に、実施の形態３の定位置停止装置３０で作成される滑走停止速度パターン３５ａについて説明する。図７は定位置停止装置３０を用いた定位置停止制御の一例による列車の位置と速度の関係を示している。
定位置停止装置３０は定位置停止制御を開始すると、停止速度パターン作成部１４が停止速度パターン１４Ａを作成し、速度制御部１２が停止速度パターン１４Ａに追従してブレーキ装置１０５を制御し、列車の走行速度を抑制していく。図７に示すように滑走検知装置１０４が列車の滑走開始を検知した後、滑走終了を検知すると、滑走停止速度パターン作成部３５は、滑走走行履歴保持部３６からの滑走距離履歴データ３６ｂを用いて平均滑走距離３６ｃを算出し、地上子設置位置１３ｃより平均滑走距離３６ｃ手前の位置で地上子通過目標走行速度１４ｂとなるように目標減速度βの滑走停止速度パターン３５Ａを作成する。このとき、滑走停止速度パターン作成部３５は、地上子通過目標走行速度１４ｂに到達した位置から地上子設置位置１３ｃまでの間の滑走停止速度パターン３５Ａを地上子通過目標走行速度１４ｂとし、地上子設置位置１３ｃから目標停止位置１３ｂまでの間の滑走停止速度パターン３５Ａを停止速度パターン１４Ａと同等にする。
【００３５】
なお、本構成では滑走終了を検知したときに滑走停止速度パターン３５Ａを作成するものとしたが、この構成の替わりに、滑走開始を検知したときに滑走停止速度パターン３５Ａを作成するものとしてもよい。
なお、平均滑走距離３６ｃの替わりに滑走距離の履歴の最高値や、直近の値などを用いてもよい。
なお、滑走走行履歴保持部３６は、滑走停止速度パターン作成部３５に内包する構成であってもよい。
【００３６】
以上のように、実施の形態３の定位置停止装置３０は、実施の形態１の効果に加え、過去の滑走走行の結果を滑走停止速度パターン３５Ａに反映できるという効果が得られる。
【００３７】
実施の形態４．
実施の形態３においては、走行データとしての滑走距離を用いて滑走停止速度パターン３５Ａを作成する構成について説明した。実施の形態４は、滑走時間を用いる構成について説明する。
図８は、実施の形態４に係る定位置停止装置４０を含む列車停止システム４の構成を示している。なお、図８において、実施の形態１と同様の構成については図１と同一の符号を付している。
列車停止システム４は、定位置停止装置４０、速度センサ１０１、地上子１０２、車上子１０３、滑走検知装置１０４、ブレーキ装置１０５で構成されており、地上子１０２は路線上に配置され、地上子１０２以外は列車に搭載されている。定位置停止装置４０以外の構成については、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００３８】
定位置停止装置４０は、停止速度パターン演算部４１と速度制御部１２（制御部）で構成されており、速度制御部１２については実施の形態１と同様の構成であるため説明を省略する。
停止速度パターン演算部４１は、路線データベース１３、停止速度パターン作成部１４、滑走停止速度パターン作成部４５、滑走時間計測部４６で構成されている。路線データベース１３と停止速度パターン作成部１４は実施の形態１と同様の構成であるため説明を省略する。
【００３９】
滑走時間計測部４６は、滑走検知装置１０４から受信する滑走検知情報１０４ａに基づいて滑走継続時間４６ａを計測し、その滑走継続時間４６ａを滑走停止速度パターン作成部４５に送信するよう機能する。
【００４０】
滑走停止速度パターン作成部４５は、例えば停止速度パターン作成部１４から路線データ１３Ａと停止速度パターン１４Ａデータを入力し始めると列車の滑走が発生したと判定し、速度センサ１０１から取得した速度情報１０１ａに基づき滑走開始時に速度センサ１０１で測定された認識速度と滑走中に速度センサ１０１で測定された最低認識速度を保持する。滑走停止速度パターン作成部４５は、滑走時間計測部４６から滑走継続時間４６ａを入力すると、滑走終了と判定し、滑走開始時の認識速度、滑走中の最低認識速度、滑走継続時間４６ａに基づいて推定滑走距離４５ｂを算出する。滑走停止速度パターン作成部４５は、推定滑走距離４５ｂを用いて滑走停止速度パターン４５Ａを作成する。
【００４１】
ここで、滑走停止速度パターン作成部４５における、推定滑走距離４５ｂの算出方法の一例を図９を用いて説明する。図９は、実施の形態４の定位置停止装置４０を用いた定位置停止制御を行ったときの時間と列車走行速度の関係を示している。
滑走停止速度パターン作成部４５は、自列車が滑走を終了したと判定すると、滑走開始時の認識速度Ｖ０、滑走中の最低認識速度Ｖ１、滑走継続時間（ｔ）４６ａに基づき、例えば下記式（３）を用いて推定滑走距離（ｓ１）１１０を算出する。
ただし、式（３）においては、図９に示すように、滑走終了時の速度が滑走開始時の速度Ｖ０と同等であると仮定している。
【００４２】
次に、実施の形態４の定位置停止装置４０で作成される滑走停止速度パターン４５ａについて説明する。図１０は定位置停止装置４０を用いた定位置停止制御の一例による列車の位置と速度の関係を示している。
定位置停止装置４０は定位置停止制御を開始すると、停止速度パターン作成部１４が停止速度パターン１４Ａを作成し、速度制御部１２が停止速度パターン１４Ａに追従してブレーキ装置１０５を制御し、列車の走行速度を抑制していく。図１０に示すように滑走検知装置１０４が列車の滑走開始を検知した後、滑走停止速度パターン作成部４５は、速度センサ１０１からの速度情報１０１ａに基づき滑走開始時の認識速度Ｖ０、滑走中の最低認識速度Ｖ１を記録する。滑走検知装置１０４が滑走終了を検知すると、滑走停止速度パターン作成部４５は、滑走開始時の認識速度Ｖ０、滑走中の最低認識速度Ｖ１、滑走時間計測部４６からの滑走継続時間（ｔ）４６ａに基づいて推定滑走距離４５ｂを算出する。滑走停止速度パターン作成部４５は、地上子設置位置１３ｃより推定滑走距離４５ｂ手前の位置で地上子通過目標走行速度１４ｂとなるように目標減速度βの滑走停止速度パターン４５Ａを作成する。このとき、滑走停止速度パターン作成部４５は、地上子通過目標走行速度１４ｂに到達した位置から地上子設置位置１３ｃまでの間の滑走停止速度パターン４５Ａを地上子通過目標走行速度１４ｂとし、地上子設置位置１３ｃから目標停止位置１３ｂまでの間の滑走停止速度パターン４５Ａを停止速度パターン１４Ａと同等にする。
【００４３】
以上のように、実施の形態４の定位置停止装置４０は、実施の形態１の効果に加え、現在の停止制御中に起きる滑走の開始速度や滑走中の最低認識速度、滑走継続時間といった滑走走行データを一つの要素として利用し、滑走停止速度パターンを作成する滑走停止速度パターン作成部４５を備えるよう構成したことにより、現在の停止制御中に生じた滑走の影響としての走行データを滑走停止速度パターン４５Ａに反映できるという効果が得られる。
【００４４】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。また、図において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは上述した全文において共通することである。さらに、上述した全文に表れている構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４５】
１，３，４ 列車停止システム、１０，３０，４０ 定位置停止装置、１１，３１，４１ 停止速度パターン演算部、１２ 速度制御部（制御部）、１０ａ ブレーキ指令信号（制御信号）、１３ 路線データベース、１３Ａ 路線データ、１３ｂ 目標停止位置、１３ｃ 地上子設置位置、１４ 停止速度パターン作成部、１４Ａ 停止速度パターン、１４ｂ 地上子通過目標走行速度、１５，３５，４５ 滑走停止速度パターン作成部、１５Ａ，２５Ａ，４５Ａ 滑走停止速度パターン、３５ａ 滑走距離、３６ 滑走走行履歴保持部、３６ａ 平均滑走距離、４６ 滑走時間計測部、４６ａ 滑走継続時間、１０１ 速度センサ、１０１ａ 速度情報、１０２ 地上子、１０２ａ 地上子受信情報（位置情報）、１０３ 車上子、１０４ 滑走検知装置、１０４ａ 滑走検知情報、１０５ ブレーキ装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列車の路線上に設置される地上子の設置位置と前記列車の目標停車位置を路線データとして記憶する路線データベースと、
前記路線データベースの路線データ、前記列車の速度を計測する速度センサからの速度情報、前記地上子からの受信情報に基づき、前記列車の現在位置から目標停止位置までの停止速度パターンを作成する停止速度パターン作成部と、
前記列車に設置された滑走検知装置がその列車の滑走を検知すると、前記停止速度パターン作成部からの停止速度パターンの速度より低速な滑走停止速度パターンを作成する滑走停止速度パターン作成部と、
前記滑走停止速度パターン作成部の滑走停止速度パターンまたは前記停止速度パターンに従って前記列車の速度を制御する制御部と、
を備えた定位置停止装置。
【請求項２】
滑走停止速度パターン作成部は、列車の進行方向前方に設置されている地上子における目標通過速度を算出し、その目標通過速度を現在位置から前記地上子の設置位置までの滑走停止速度パターンとすることを特徴とする請求項１記載の定位置停止装置。
【請求項３】
滑走停止速度パターン作成部は、予め設定された割合値を停止速度パターンに乗じて滑走停止速度パターンを作成することを特徴とする請求項１記載の定位置停止装置。
【請求項４】
滑走停止パターン作成部が算出する列車の滑走距離を蓄積する走行履歴保持部を備え、
前記滑走停止速度パターン作成部は、前記走行履歴保持部の滑走距離の履歴を参照し、
前記滑走距離を用いて滑走停止速度パターンを作成することを特徴とする請求項１記載の定位置停止装置。
【請求項５】
滑走検知装置からの滑走検知情報に基づいて滑走継続時間を計測する滑走時間計測部を備え、
滑走停止速度パターン作成部は、前記滑走時間計測部からの滑走継続時間を一つの要素として滑走停止速度パターンを作成することを特徴とする請求項１記載の定位置停止装置。
【請求項１】
列車の路線上に設置される地上子の設置位置と前記列車の目標停車位置を路線データとして記憶する路線データベースと、
前記路線データベースの路線データ、前記列車の速度を計測する速度センサからの速度情報、前記地上子からの受信情報に基づき、前記列車の現在位置から目標停止位置までの停止速度パターンを作成する停止速度パターン作成部と、
前記列車に設置された滑走検知装置がその列車の滑走を検知すると、前記停止速度パターン作成部からの停止速度パターンの速度より低速な滑走停止速度パターンを作成する滑走停止速度パターン作成部と、
前記滑走停止速度パターン作成部の滑走停止速度パターンまたは前記停止速度パターンに従って前記列車の速度を制御する制御部と、
を備えた定位置停止装置。
【請求項２】
滑走停止速度パターン作成部は、列車の進行方向前方に設置されている地上子における目標通過速度を算出し、その目標通過速度を現在位置から前記地上子の設置位置までの滑走停止速度パターンとすることを特徴とする請求項１記載の定位置停止装置。
【請求項３】
滑走停止速度パターン作成部は、予め設定された割合値を停止速度パターンに乗じて滑走停止速度パターンを作成することを特徴とする請求項１記載の定位置停止装置。
【請求項４】
滑走停止パターン作成部が算出する列車の滑走距離を蓄積する走行履歴保持部を備え、
前記滑走停止速度パターン作成部は、前記走行履歴保持部の滑走距離の履歴を参照し、
前記滑走距離を用いて滑走停止速度パターンを作成することを特徴とする請求項１記載の定位置停止装置。
【請求項５】
滑走検知装置からの滑走検知情報に基づいて滑走継続時間を計測する滑走時間計測部を備え、
滑走停止速度パターン作成部は、前記滑走時間計測部からの滑走継続時間を一つの要素として滑走停止速度パターンを作成することを特徴とする請求項１記載の定位置停止装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１５２０８５（Ｐ２０１２−１５２０８５Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０８０２（Ｐ２０１１−１０８０２）
【出願日】平成２３年１月２１日（２０１１．１．２１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２１日（２０１１．１．２１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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